Linux内核当中的互斥锁

最新推荐文章于 2025-06-15 15:00:32 发布

mcgrady_tracy

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分类专栏： linux_drivers

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本文介绍了Linux中互斥信号量的定义方式从DECLARE_MUTEX更改为DEFINE_SEMAPHORE的原因及过程，解释了互斥锁在2.6.16版本的引入，并详细说明了静态和动态初始化互斥锁的方法。文中还提供了关键函数的使用示例，如mutex_lock和mutex_unlock，展示了如何在临界区中确保线程安全。

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Linux可以使用互斥信号量来表示互斥锁，那就是通过宏DECLARE_MUTEX来定义一个互斥信号量，因为DECLARE_MUTEX这个宏，Marcin Slusarz在08年提交的了一个patch，邮件地址为： https://lkml.org/lkml/2008/10/26/74，Marcin Slusarz认为DECLARE_MUTEX宏会误导开发者，所以建议将DECLARE_MUTEX修改成DEFINE_SEMAPHORE，这个提议最终被内核社区所接受，在2.6.36版本后的内核就没有DECLARE_MUTEX这个宏了，取而代之的是DEFINE_SEMAPHORE宏，在后来同互斥信号量相关的init_MUTEX、init_MUTEX_LOCKED也从<linux/semaphore.h>文件中移除了。
虽然可以使用信号量来表示互斥锁，但是互斥锁其实是存在的，只是前面的宏DECLARE_MUTEX因为会引起歧义，所以修改成了DEFINE_SEMAPHORE，mutex在2.6.16版本就融入到了主内核中了，使用mutex需要包含头文件<linux/mutex.h>，例如：

/* Statically declare a mutex. To dynamically
   create a mutex, use mutex_init() */
static DEFINE_MUTEX(mymutex);

/* Acquire the mutex. This is inexpensive if there
 * is no one inside the critical section. In the face of
 * contention, mutex_lock() puts the calling thread to sleep.
 */
 mutex_lock(&mymutex);
 
 /* Critical Section code ... */
 
 mutex_unlock(&mymutex);	/* Release the mutex */

使用宏DEFINE_MUTEX静态定义和初始化一个互斥锁，如果需要动态初始化，那么使用函数mutex_init()，原型如下：

 void mutex_init(struct mutex *mutex);

mutex_lock和mutex_unlock分别是对临界区进行加锁和解锁，机制同信号量都差不多，在临界区不能被访问是引起进程的休眠而不是忙等。同信号量一样，mutex也有mutex_lock_interruptible和mutex_trylock，所有的函数原型如下：

 void mutex_lock(struct mutex *lock);
 int mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock);
 int mutex_trylock(struct mutex *lock);
 void mutex_unlock(struct mutex *lock);